纯电动汽车12V蓄电池选型浅析

郝晓华，张秀乔，刘 军，李路遥，邱士哲，韩培乐，韩 飞，张庆斌

（领途汽车有限公司，河北 邢台 054800）

1 纯电动汽车与传统汽车工况优劣分析

纯电动乘用车使用过程中，辅助蓄电池时有亏电现象，导致车辆不能运行，尤其是北方冬季更加明显，以下从纯电动汽车较传统汽车工况优劣分析，以有针对性地对纯电动汽车12 V蓄电池进行选型。

1）充电稳定：传统汽车的动力源来自于发动机，整车用电器由发电机提供低压电源；纯电动乘用车的动力来源于电池包，整车用电器是由车载DC／DC或车载充电机辅助电源或充电桩辅助电源提供，因此两者的蓄电池充放电工况不同。

2）启动电流小：传统汽车的启动需要起动机，以A00级轿车为例，冬季启动电流值超过100多安培，一般规定每次启动时间不超过5 s；纯电动汽车的启动不需要起动机，而是按一定的时序自检整车高压系统的绝缘电阻和接通各种高低压接触器等，启动时间不超过5s，冬季启动电流值不超过10 A。

3）环境恶劣：蓄电池一般安装在前机舱内，纯电动乘用车因没有发动机发热，机舱温度与环境温度基本一致，低温下充放电状况比传统汽车恶劣但高温下优于传统燃油汽车。

4）放电工况多：传统汽车加油时不需要发动汽车，加油时间短，蓄电池处于放电状态；纯电动乘用车充电分快充和慢充，慢充需要6～8 h，快充需要0.5～3 h，电池包、车载充电机、组合仪表、T-BOX等电器在工作，蓄电池处于充电或放电状态 （视整车策略而定）。

5）静态功耗略大：纯电动乘用车满足国标上传数据给国家监控平台和车辆网需求满足远程监控等功能，T-BOX在整车休眠后仍然需要间断性唤醒；纯电动乘用车的制动系统真空助力源由电动真空泵提供，每次低压上电后启动运行，在DC／DC没工作前由蓄电池供电，之后两者共同供电；传统汽车的制动系统真空助力源是发动机，不需要供电。

6）相同处：常规电器功能如灯光信号、空调、门窗、方向盘电动助力，ABS等电器系统与传统汽车相同。

根据上述分析，纯电动汽车较传统燃油汽车启动电流小，但静态功耗略大，放电工况多且工作环境差，因此纯电动乘用车重点考虑电池容量和电池低温性能。以下为选型计算。

2 整车静态电流计算

整车各用电器休眠电流设计值见表1。

表1 整车各用电器休眠电流设计值

计算得出整车静态休眠电流21 mA。

3 整车用电计算

1）设定车辆放置时间T=20天

根据人们出行需求，上班族工作日一定会使用车辆，如城市限单双号，一周车辆至少会使用2天，乡镇地区使用频率相对较低，一周按照一次使用。如车辆长途运输，根据现在交通方便性15天肯定可以到达目的地，因此我们以20天放置为目标值。

2）蓄电池容量按90%计算

由于以下原因，蓄电池电容量不可能达到90%：①蓄电池自放电；②锁车后，远光灯延迟30s关闭；③电池锁车后BCM 1 min后休眠。

3）车辆放置20天耗电量计算

根据公式C耗=I休×20×24，C耗=10.08 Ah。

4 电池选型

1）电池容量计算

为了保护电池，应对电池采用浅冲浅放的原则，最大放电程度按照SOC剩余60%计算，C总=C耗／（0.9-0.6-0.001×20），C总=36 Ah。

2）温度影响

以上计算结果为蓄电池常温25℃时计算结果，华北区域大部分温度在0℃以上，通过试验和数据所得，0℃蓄电池可以放出常温容量的75%，通过计算36÷75%=48 Ah。

3）蓄电池额定容量选择

通过计算，电池容量不能低于48 Ah，根据国家标准《GBT 5008.2-2013起动用铅酸蓄电池 第2部分：产品品种规格和端子尺寸、标记》中产品品种规格 （见表2），需选用额定容量为48或50 Ah的蓄电池。

考虑实际情况：①纯电动汽车布置较为紧凑，空间有限；②整车成本较高，经济压力大；③市场车辆对标和市场占有率，因此选用额定容量为45 Ah蓄电池。

表2 GBT 5008.2-2013产品规格

5 建议

1）考虑实际使用情况，建议取消此大灯伴我回家功能或者增加光线传感器。

2）常温25℃，车辆放置超过20天时间，需要切断电池负极，否则影响车辆启动和蓄电池寿命。

3）华北区域冬天正常最低温度-20℃左右，通过试验和数据所得，-20℃蓄电池可以放出常温容量的45%，通过计算C总=0.45×（0.9-0.6-（0.001T））／24T，得出T=11天，华北区域超过11天车辆不使用，需要将蓄电池负极断开。

4）电池工作温度为-30℃～60℃，东北地区正常最低温度-40℃左右，建议低于-30℃当天将蓄电池负极断开。